Momento angular: ¿Por qué giran las motos al inclinarlas?

El momento angular es uno de esos conceptos de la física clásica, la de Newton, que se encuentran entre la sencillez de una pelota que cae y la complejidad de algo que se comporta como “no debería”. El momento angular suele estudiarse en bachillerato (al menos en España), pero no conozco ningún profesor que antes de la teoría haga un experimento de esos que te dejan con la boca abierta y la duda en la cabeza; así que nosotros haremos esa parte. Y además explicaremos todos los por qués.

Empecemos por lo aburrido: ¿qué es el momento angular? Aquí la respuesta corta es que es una magnitud física importante porque en sistemas clásicos se conserva. Pero esto no nos saca de nada. La versión utilitaria sería que es algo inherente a todo cuerpo que se mueve en una línea no recta y nos ayuda a explicar el movimiento en cuerpos que giran. Mi versión es que la única forma de entenderlo es utilizando el dibujo bajo estas líneas, la regla de la mano derecha y, sobre todo, viéndolo en acción.

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Como veís en la imagen el momento angular “L” es perpendicular al plano en el que gira el cuerpo (hacia arriba o hacia abajo depende del sentido de giro). Si a esto le sumamos que este momento angular se conserva, podemos conseguir efectos muy curiosos puesto que si intentamos inclinar el plano de giro (cambiaría la dirección de L) aparece un nuevo giro cuyo momento angular sumado al que hemos modificado nos da el inicial. De esta forma podemos conseguir que una rueda de bicicleta aparente levitar. ¿No lo creéis? Yo tampoco lo creería, por eso os dejo con un vídeo del MIT.

Increíble ¿verdad? Pues esto lo podéis probar en casa si sois capaces de hacer girar la rueda de bicicleta suficientemente rápido. El extremo libre de la bicileta tiende a caerse, lo que produce que L (en esta rueda va en la dirección de los ejes) tienda a pasar de horizontal a vertical; pero como L tiene que conservarse aparece un nuevo giro, cuyo L compensa el cambio debido a la fuerza de la gravedad sobre el eje libre. Cuando ponemos un pesa, la fuerza es mayor y el nuevo L que aparece para compensar tiene que se mayor, por lo que la rueda gira más rápido en torno a la cuerda.

Esto es algo que está explicado desde hace siglos y los propios motoristas experimentan día a día (si inclinas la moto hacia un lado, automáticamente gira hacia allá) y que sigue el mismo principio por el que un patinador gira sobre sí mismo más rápido con los brazos juntos. No sé a vosotros, a mi me maravilla como si se tratara de magia. Por cierto, para el que no se crea lo de la moto os dejo otro vídeo de la misma clase del MIT en la que hace algo equivalente  lo de la moto inclinando sus ruedas.

En España está asumido que la teoría es lo más importante, en otros países como EEUU le dan más valor a la práctica (a veces abandonando en exceso la teoría) y cuando juntas esto con un profesor como Walter Lewin, las clases son un auténtico placer. Evidentemente hay asignaturas en las que la práctica es accesoria o inexistente, pero en la física (que tanta gente teme) estaréis de acuerdo conmigo en que, con un profesor así, es una delicia estudiarla.

Como siempre, si alguno quiere más información, no nos hemos explicado con claridad o simplemente queréis darnos vuestra opinión sobre el artículo (se agradece mucho) tenéis los comentarios. Y para los más intrépidos os dejo con un enlace al curso completo del MIT sobre mecánica clásica en YouTube, todo explicado como veís en los vídeos.

MIT Open Course Warehouse | Mecánica Clásica